基于无线通信系统的水文监测数据收集方法及装置与流程

本发明是关于水文监测技术领域，特别是关于一种基于无线通信系统的水文监测数据收集方法及装置。

背景技术

采用无线通讯方式实时传送监测数据的水文监测系统可以大大提高水文部门的工作效率。

现有技术CN104567830B公开了一种具有频段调配的无线通信系统实现水文监测的方法，包括有，所述一种具有频段调配的无线通信系统，包括有一水文监测管理平台、至少三个水文监测站、一基站、至少二个邻近通讯直放站，和/或，至少一邻近无线直放站和至少一移动终端，能够根据基站空闲频段调配，实现最优化水文信息网络传输方案，为各级政府部门提供有效水文信息调度、预警和信息发布。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于无线通信系统的水文监测数据收集方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于无线通信系统的水文监测数据收集方法，其特征在于，基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：由移动式水文监测装置收集水文监测数据；在收集到水文监测数据之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送数据传输请求；在接收到数据传输请求之后，由中继水文监测数据收集中心向移动式水文监测装置发送数据传输控制信息以及特定参考信号序列，其中，数据传输控制信息向移动式水文监测装置分配用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在接收到特定参考信号序列之后，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量；在接收到特定参考信号序列之后，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类或者基于特定参考信号序列来辅助确定用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及反馈参考信号序列。

在一优选的实施方式中，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类包括如下步骤：由移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第一预定义参考信号序列；在确定所接收到的特定参考信号序列是第一预定义参考信号序列之后，由移动式水文监测装置确定向中继水文监测数据收集中心发送第一类反馈参考信号序列；基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：在确定向中继水文监测数据收集中心发送第一类反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置确定通信链路的链路质量；如果确定通信链路的链路质量在第一区间，则由移动式水文监测装置选择第一类反馈参考信号序列中的第一反馈参考信号序列；在选择第一反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及第一反馈参考信号序列，其中，在向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据时，移动式水文监测装置同时向中继水文监测数据收集中心发送移动式水文监测装置的身份标识符，其中，水文监测数据与移动式水文监测装置的身份标识符复用用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在接收到第一反馈参考信号序列之后，由中继水文监测数据收集中心确定通信链路的链路质量在第一区间，并由中继水文监测数据收集中心基于第一反馈参考信号序列来确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量。

在一优选的实施方式中，基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：

如果确定通信链路的链路质量在第二区间，则由移动式水文监测装置选择第一类反馈参考信号序列中的第二反馈参考信号序列；在选择第二反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及第二反馈参考信号序列，其中，在向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据时，移动式水文监测装置同时向中继水文监测数据收集中心发送移动式水文监测装置的身份标识符，其中，水文监测数据与移动式水文监测装置的身份标识符复用用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在接收到第二反馈参考信号序列之后，由中继水文监测数据收集中心确定通信链路的链路质量在第二区间，并由中继水文监测数据收集中心基于第二反馈参考信号序列来确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量。

在一优选的实施方式中，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类包括如下步骤：由移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第二预定义参考信号序列；在确定所接收到的特定参考信号序列是第二预定义参考信号序列之后，由移动式水文监测装置确定向中继水文监测数据收集中心发送第二类反馈参考信号序列；基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：在确定向中继水文监测数据收集中心发送第二类反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置基于移动式水文监测装置的身份标识符选择第二类反馈参考信号序列中的第三反馈参考信号序列；在选择第三反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及第三反馈参考信号序列，其中，在向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据时，移动式水文监测装置同时向中继水文监测数据收集中心发送通信链路的链路质量，其中，水文监测数据与通信链路的链路质量复用用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在接收到第三反馈参考信号序列之后，由中继水文监测数据收集中心基于第三反馈参考信号序列来确定移动式水文监测装置的身份标识符，并由中继水文监测数据收集中心基于第三反馈参考信号序列来确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量。

在一优选的实施方式中，如果不同于移动式水文监测装置的第二移动式水文监测装置接收到中继水文监测数据收集中心发送的数据传输控制信息以及第二预定义参考信号序列，则第二移动式水文监测装置进行如下操作：在确定所接收到的特定参考信号序列是第二预定义参考信号序列之后，由第二移动式水文监测装置确定向中继水文监测数据收集中心发送第二类反馈参考信号序列；在确定向中继水文监测数据收集中心发送第二类反馈参考信号序列之后，由第二移动式水文监测装置基于第二移动式水文监测装置的身份标识符选择第二类反馈参考信号序列中的第四反馈参考信号序列；在选择第四反馈参考信号序列之后，由第二移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及第四反馈参考信号序列；在接收到第四反馈参考信号序列之后，由中继水文监测数据收集中心基于第四反馈参考信号序列来确定第二移动式水文监测装置的身份标识符，并由中继水文监测数据收集中心基于第四反馈参考信号序列来确定中继水文监测数据收集中心与第二移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量。

在一优选的实施方式中，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来辅助确定用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源包括如下步骤：由移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第三预定义参考信号序列中的第一子序列，其中，如果中继水文监测数据收集中心向移动式水文监测装置发送第一子序列，则数据传输控制信息中包括对于多个时间资源和频率资源的集合的指示；在确定所接收到的特定参考信号序列是第一子序列之后，由移动式水文监测装置基于第一子序列与第一时间资源和频率资源集合之间的映射关系来确定第一时间资源和频率资源集合；基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：在确定第一时间资源和频率资源集合之后，由移动式水文监测装置在第一时间资源和频率资源集合中向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据。

在一优选的实施方式中，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来辅助确定用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源包括如下步骤：由移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第三预定义参考信号序列中的第二子序列，其中，如果中继水文监测数据收集中心向移动式水文监测装置发送第二子序列，则数据传输控制信息中包括对于多个时间资源和频率资源的集合的指示；在确定所接收到的特定参考信号序列是第二子序列之后，由移动式水文监测装置基于第二子序列与第二时间资源和频率资源集合之间的映射关系来确定第二时间资源和频率资源集合；基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：在确定第二时间资源和频率资源集合之后，由移动式水文监测装置在第二时间资源和频率资源集合中向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据。

在一优选的实施方式中，如果不同于移动式水文监测装置的第二移动式水文监测装置接收到中继水文监测数据收集中心发送的数据传输控制信息以及第一子序列，则第二移动式水文监测装置进行如下操作：由第二移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第一子序列，其中，如果中继水文监测数据收集中心向第二移动式水文监测装置发送第一子序列，则数据传输控制信息中包括对于多个时间资源和频率资源的集合的指示；在确定所接收到的特定参考信号序列是第一子序列之后，由第二移动式水文监测装置基于第一子序列与第三时间资源和频率资源集合之间的映射关系来确定第三时间资源和频率资源集合；在确定第三时间资源和频率资源集合之后，由移动式水文监测装置在第三时间资源和频率资源集合中向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据。

在一优选的实施方式中，如果不同于移动式水文监测装置的第二移动式水文监测装置接收到中继水文监测数据收集中心发送的数据传输控制信息以及第二子序列，则第二移动式水文监测装置进行如下操作：由第二移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第二子序列，其中，如果中继水文监测数据收集中心向第二移动式水文监测装置发送第二子序列，则数据传输控制信息中包括对于多个时间资源和频率资源的集合的指示；在确定所接收到的特定参考信号序列是第二子序列之后，由第二移动式水文监测装置基于第二子序列与第四时间资源和频率资源集合之间的映射关系来确定第四时间资源和频率资源集合；在确定第四时间资源和频率资源集合之后，由移动式水文监测装置在第四时间资源和频率资源集合中向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据。

本发明提供了一种基于无线通信系统的水文监测数据收集装置，其中，基于无线通信系统的水文监测数据收集装置被配置为执行如前述的方法。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

图1是根据本发明一实施方式的方法流程图。本发明包括如下步骤：由移动式水文监测装置收集水文监测数据；在收集到水文监测数据之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送数据传输请求；在接收到数据传输请求之后，由中继水文监测数据收集中心向移动式水文监测装置发送数据传输控制信息以及特定参考信号序列，其中，数据传输控制信息向移动式水文监测装置分配用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在本文中，特定参考信号序列本质上是一个参考信号，术语“特定”指的是参考信号序列除了用于进行链路质量估计以外，还具有其它特定的指示功能（其它特定功能的详细介绍在后续实施例中详细介绍）；在一个实施例中，（特定）参考信号序列可以是伪随机序列，伪随机序列的生成方式是本领域的公知常识，本文不再赘述，由公知的方法随机生成多个伪随机序列，并对多个伪随机序列进行分组，生成伪随机序列与特定功能的对应关系，并将前述对应关系在组网时分别发送给中继水文监测数据收集中心以及移动式水文监测装置；在一个实施例中，伪随机序列的长度由用于发送参考信号序列的资源大小确定，作为一般的基本规则，如果用于发送参考信号序列的资源越多，则伪随机序列长度可以越大，反之伪随机序列长度可以越小；在一个实施例中，用于发送参考信号序列的资源由通信负载决定，通信负载较小时，可以给参考信号序列分配更多的资源，参考信号序列越长，接收方基于参考信号序列估计链路质量的准确度则越高；在一个实施例中，用于发送参考信号序列的资源的大小不是能够实时改变的，用于发送参考信号序列的资源的大小可以是在组网时确定的；在接收到特定参考信号序列之后，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量；在接收到特定参考信号序列之后，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类或者基于特定参考信号序列来辅助确定用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及反馈参考信号序列。在一个实施例中，中继水文监测数据收集中心在接收到监测数据之后，再将监测数据（直接或者间接地）转发至服务器。

在一个实施例中，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类包括如下步骤：由移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第一预定义参考信号序列；在一个实施例中，伪随机序列与特定功能的对应关系如下表格所示，

在一个实施例中，在确定所接收到的特定参考信号序列是第一预定义参考信号序列之后，由移动式水文监测装置确定向中继水文监测数据收集中心发送第一类反馈参考信号序列；基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：在确定向中继水文监测数据收集中心发送第一类反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置基于所接收到的特定参考信号序列确定通信链路的链路质量；如果确定通信链路的链路质量在第一区间，则由移动式水文监测装置选择第一类反馈参考信号序列中的第一反馈参考信号序列；在选择第一反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及第一反馈参考信号序列，在该实施例中，水文监测数据与移动式水文监测装置的身份标识符复用用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在一个实施例中，复用用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源可以指时分复用或者频分复用，但是在该实施例中，不包括码分复用；在一个中继水文监测数据收集中心对应的移动式水文监测装置数量较多并且中继水文监测数据收集中心对于反馈链路质量要求不太高的情况下，可以选择通过第一类反馈参考信号序列来传输链路质量信息；在接收到第一反馈参考信号序列之后，由中继水文监测数据收集中心确定通信链路的链路质量在第一区间，并由中继水文监测数据收集中心基于第一反馈参考信号序列来确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量。

如果确定通信链路的链路质量在第二区间，则由移动式水文监测装置选择第一类反馈参考信号序列中的第二反馈参考信号序列；在接收到第二反馈参考信号序列之后，由中继水文监测数据收集中心确定通信链路的链路质量在第二区间，并由中继水文监测数据收集中心基于第二反馈参考信号序列来确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量。

虽然本文仅给出了两个区间的实施方式，但是本领域技术人员应当理解的是，在一个实施例中，区间划分可以更细，以便达到更高的反馈精度，具体区间划分可以通过如下示例实现：

在一个实施例中，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来确定向中继水文监测数据收集中心发送的反馈参考信号序列的种类包括如下步骤：由移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第二预定义参考信号序列；在确定所接收到的特定参考信号序列是第二预定义参考信号序列之后，由移动式水文监测装置确定向中继水文监测数据收集中心发送第二类反馈参考信号序列；基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：在确定向中继水文监测数据收集中心发送第二类反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置基于移动式水文监测装置的身份标识符选择第二类反馈参考信号序列中的第三反馈参考信号序列；在选择第三反馈参考信号序列之后，由移动式水文监测装置向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据以及第三反馈参考信号序列，其中，在向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据时，移动式水文监测装置同时向中继水文监测数据收集中心发送通信链路的链路质量，其中，水文监测数据与通信链路的链路质量复用用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源；在接收到第三反馈参考信号序列之后，由中继水文监测数据收集中心基于第三反馈参考信号序列来确定移动式水文监测装置的身份标识符，并由中继水文监测数据收集中心基于第三反馈参考信号序列来确定中继水文监测数据收集中心与移动式水文监测装置之间的通信链路的链路质量。在该实施例中，例如在中继水文监测数据收集中心所对应的移动式水文监测装置数量不多的情况下，可以使用该操作模式，由于移动式水文监测装置的身份标识符一般采用设备的序列号，该序列号数据量较大，在移动式水文监测装置数量不多的情况下，如果使用参考信号序列来指示移动式水文监测装置的身份标识符，则可以节省大量传输资源。

在一优选的实施方式中，由移动式水文监测装置基于特定参考信号序列来辅助确定用于发送水文监测数据的时间资源与频率资源包括如下步骤：由移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第三预定义参考信号序列中的第一子序列，其中，如果中继水文监测数据收集中心向移动式水文监测装置发送第一子序列，则数据传输控制信息中包括对于多个时间资源和频率资源的集合的指示；在一个实施例中，数据传输控制信息中向移动式水文监测装置指示一段时间长度以及一段频率资源，其中，一段时间长度包括多个时间单元，一段频率资源包括多个频率单元，在一个实施例中，一个时间单元可以是一个帧、一个子帧、一个时隙、半个时隙、数个OFDM符号等等，一个频率单元可以是多个资源块（RB）、多个子载波、一个子载波等等；在一个实施例中，多个时间资源和频率资源可以包括第一时间资源和频率资源集合-第n时间资源和频率资源集合；在确定所接收到的特定参考信号序列是第一子序列之后，由移动式水文监测装置基于第一子序列与第一时间资源和频率资源集合之间的映射关系来确定第一时间资源和频率资源集合；第一子序列与第一时间资源和频率资源集合之间的映射关系可以在组网时预先进行配置；基于无线通信系统的水文监测数据收集方法包括如下步骤：在确定第一时间资源和频率资源集合之后，由移动式水文监测装置在第一时间资源和频率资源集合中向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据。

在一优选的实施方式中，如果不同于移动式水文监测装置的第二移动式水文监测装置接收到中继水文监测数据收集中心发送的数据传输控制信息以及第一子序列，则第二移动式水文监测装置进行如下操作：由第二移动式水文监测装置确定所接收到的特定参考信号序列是第一子序列，其中，如果中继水文监测数据收集中心向第二移动式水文监测装置发送第一子序列，则数据传输控制信息中包括对于多个时间资源和频率资源的集合的指示；在确定所接收到的特定参考信号序列是第一子序列之后，由第二移动式水文监测装置基于第一子序列与第三时间资源和频率资源集合之间的映射关系来确定第三时间资源和频率资源集合，本领域技术人员应该理解，为了避免资源分配冲突，所以第二移动式水文监测装置与移动式水文监测装置使用不同的子序列与资源和频率资源集合的映射关系；在确定第三时间资源和频率资源集合之后，由移动式水文监测装置在第三时间资源和频率资源集合中向中继水文监测数据收集中心发送水文监测数据。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。